JP3471658B2 - Injection device and injection molding method using the injection device - Google Patents

Injection device and injection molding method using the injection device

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JP3471658B2
JP3471658B2 JP13029999A JP13029999A JP3471658B2 JP 3471658 B2 JP3471658 B2 JP 3471658B2 JP 13029999 A JP13029999 A JP 13029999A JP 13029999 A JP13029999 A JP 13029999A JP 3471658 B2 JP3471658 B2 JP 3471658B2
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injection
servomotor
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servo motor
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毅 宮木
啓二郎 岡
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    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/46Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould
    • B29C45/47Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould using screws
    • B29C45/50Axially movable screw
    • B29C45/5008Drive means therefor

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  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【技術分野】本発明は、スクリュの回転および移動をサ
ーボモータによって行う電動式の射出装置とそれを用い
た射出成形方法に係り、特に射出スクリュの背圧を高精
度に且つ安定して制御することのできる簡単な構造の射
出装置と、かかる射出装置を用いた射出成形方法に関す
るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electric injection device for rotating and moving a screw by a servomotor and an injection molding method using the electric injection device, and more particularly, to highly accurately and stably control the back pressure of the injection screw. The present invention relates to an injection device having a simple structure capable of performing the above and an injection molding method using the injection device.

【0002】[0002]

【背景技術】従来から、樹脂製品等の成形においては、
加熱シリンダの内部にスクリュが配設されて、該スクリ
ュの軸回りの回転と軸方向への移動に基づいて、加熱シ
リンダ内に導入された射出材料を流動化せしめると共
に、計量し、更に加熱シリンダの先端ノズルを通じて所
定の金型内に射出充填せしめるインラインスクリュ式の
射出成形機が、広く用いられている。
BACKGROUND ART Conventionally, in the molding of resin products and the like,
A screw is arranged inside the heating cylinder, and based on the rotation of the screw around the axis and the movement in the axial direction, the injection material introduced into the heating cylinder is fluidized and measured, and further the heating cylinder is heated. An in-line screw type injection molding machine is widely used in which a predetermined mold is injection-filled through the tip nozzle.

【0003】ところで、このような射出成形機における
スクリュ駆動装置としては、従来、スクリュを軸回りに
回転させるための駆動手段と、スクリュを軸方向に移動
させるための駆動手段とを、別個に有するものが用いら
れていたが、近年、特開昭59−2827号公報等にお
いて、単一の電動モータの回転駆動力を、スクリュの軸
回りの回転力として及ぼす第一の動力伝達機構と、送り
ねじ作用をもってスクリュの軸方向の移動力として及ぼ
す第二の動力伝達機構とを備えると共に、それら第一及
び第二の動力伝達機構における動力伝達経路上に、駆動
力の伝達を断続せしめる第一及び第二のクラッチ手段
を、それぞれ設けて成る構造のスクリュ駆動装置が、提
案されている。かかる構造のスクリュ駆動装置によれ
ば、第一及び第二のクラッチ手段を選択的に作動させる
ことにより、一つの電動モータで、スクリュの軸回りの
回転駆動と軸方向の移動駆動とを選択的に行なわせるこ
とができるのであり、それ故、スクリュの作動制御系統
を一系統と為して、制御装置、延いてはスクリュ駆動装
置の小型化と低価格化とを図ることが可能となるのであ
る。
By the way, as a screw driving device in such an injection molding machine, conventionally, a driving means for rotating the screw around an axis and a driving means for moving the screw in the axial direction are separately provided. However, in recent years, in Japanese Patent Laid-Open No. 59-2827, etc., a first power transmission mechanism that exerts a rotational driving force of a single electric motor as a rotational force about the axis of a screw, and a feed mechanism. A second power transmission mechanism that exerts a screw action as a moving force in the axial direction of the screw, and the first and second power transmission mechanisms on the power transmission paths in the first and second power transmission mechanisms interrupt the transmission of the driving force. A screw drive device having a structure in which each second clutch means is provided has been proposed. According to the screw drive device having such a structure, by selectively actuating the first and second clutch means, the rotation drive around the axis of the screw and the axial movement drive can be selectively performed by one electric motor. Therefore, it is possible to reduce the size and cost of the control device, and by extension, the screw drive device, by making the operation control system of the screw into one system. is there.

【0004】そして、このようなスクリュ駆動装置にあ
っては、スクリュを軸回りに回転せしめることにより、
加熱シリンダ内に供給される射出材料を可塑化せしめつ
つ前方に導いて蓄えると共に、この前方に蓄えられた射
出材料の圧力によって後退せしめられる射出スクリュの
後退量に基づいて射出材料を計量する、所謂可塑化・計
量工程において、電動モータの駆動力を送りねじ作用を
もってスクリュの軸方向の移動力として及ぼす第二の動
力伝達機構における動力伝達経路上に、適当な制動力を
及ぼし得るメカニカル的なブレーキ手段を設けて、かか
るスクリュの軸方向への移動に対して抵抗力を与えるこ
とにより背圧を得ていた。しかしながら、このようなメ
カニカル的なブレーキ手段は、摺動等による動摩擦力に
よって制動力を得るものであることから、スクリュにお
ける背圧の高精度な制御や安定化を図ることが困難であ
った。そして、それ故、前述の如き、従来のスクリュ駆
動装置にあっては、射出成形時におけるスクリュの背圧
が不安定となりがちで、射出量が不安定になったり、射
出材料内に気泡が混入したりして、成形品に焼けや欠け
等の不良品が生じ易く、安定した成形操作が望めないと
いう、大きな問題を内在していたのである。
In such a screw driving device, by rotating the screw around the axis,
The injection material supplied to the inside of the heating cylinder is plasticized while being guided and stored forward, and the injection material is weighed based on the retracted amount of the injection screw retracted by the pressure of the injection material stored forward, so-called. In the plasticizing / measuring process, a mechanical brake capable of exerting an appropriate braking force on the power transmission path of the second power transmission mechanism that exerts the driving force of the electric motor as a moving force in the axial direction of the screw by the action of the feed screw. A back pressure is obtained by providing a means to provide resistance to the axial movement of the screw. However, since such a mechanical braking means obtains a braking force by a dynamic frictional force due to sliding or the like, it is difficult to achieve highly accurate control or stabilization of the back pressure in the screw. Therefore, as described above, in the conventional screw drive device, the back pressure of the screw during injection molding tends to be unstable, the injection amount becomes unstable, and air bubbles are mixed in the injection material. As a result, defective products such as burns and chips are likely to occur in the molded product, and a stable molding operation cannot be expected, which is a serious problem.

【0005】なお、特開平4−238015号公報に
は、電動モータによるスクリュの回転および移動機構と
は別途に、スクリュに背圧を及ぼすための油圧シリンダ
機構を設けたものが、開示されている。即ち、スクリュ
駆動用の電動モータに加えて、背圧用の油圧シリンダ機
構を採用することにより、小型の油圧シリンダ機構によ
って、スクリュに対して高精度な背圧を安定して及ぼす
ことが可能となるのである。
Japanese Patent Laid-Open No. 4-238015 discloses a hydraulic cylinder mechanism for applying back pressure to the screw, which is separate from the screw rotation and movement mechanism by the electric motor. . That is, by adopting the hydraulic cylinder mechanism for back pressure in addition to the electric motor for driving the screw, it becomes possible to stably apply highly accurate back pressure to the screw with the small hydraulic cylinder mechanism. Of.

【0006】ところが、このような油圧シリンダ機構を
設けると、特別な油圧管路やその制御系が必要となるた
めに、構造の複雑化が避けられず、そのために、射出装
置の種類によっては、より簡便な背圧制御機構の実現が
切望されていたのである。
However, when such a hydraulic cylinder mechanism is provided, a special hydraulic line and its control system are required, and the structure is inevitably complicated. Therefore, depending on the type of injection device, The realization of a simpler back pressure control mechanism was eagerly awaited.

【0007】[0007]

【解決課題】ここにおいて、本発明は、上述の如き事情
を背景として為されたものであって、その解決課題とす
るところは、一つの電動モータの駆動力を、スクリュに
対して、軸回りの回転駆動力および軸方向の移動駆動力
として選択的に及ぼし得る駆動力伝達系を備えた射出装
置において、スクリュ背圧の制御精度を、簡単な構造に
よって向上せしめることの出来る、新規な構造の射出装
置とそれを用いた射出成形方法を提供することにある。
The present invention has been made in view of the circumstances as described above, and the problem to be solved is that the driving force of one electric motor is rotated around the shaft with respect to the screw. In the injection device equipped with the driving force transmission system that can selectively exert the rotational driving force and the axial movement driving force, the screw back pressure control accuracy can be improved by a simple structure. An object is to provide an injection device and an injection molding method using the same.

【0008】[0008]

【解決手段】そして、かかる課題を解決するために、本
発明にあっては、(a)第一のサーボモータと、(b)
該第一のサーボモータの回転駆動力を加熱シリンダ内に
挿入されたスクリュに伝達して、該加熱シリンダに対す
る軸方向の移動を許容しつつ該スクリュを軸回りに回転
せしめる第一の動力伝達機構と、(c)かかる第一の動
力伝達機構における動力伝達経路上に設けられて、回転
駆動力の伝達を断続せしめる第一のクラッチ手段と、
(d)前記スクリュを軸回りに回転可能に且つ軸方向に
相対移動不能に支持する支持部材に対して、前記第一の
サーボモータの回転駆動力を送りねじ機構によって伝達
せしめて、該支持部材を介して、前記スクリュを軸方向
に移動せしめる第二の動力伝達機構と、(e)かかる第
二の動力伝達機構における動力伝達経路上に設けられ
て、回転駆動力の伝達を断続せしめる第二のクラッチ手
段とを、含んで構成されたスクリュ駆動装置を備えてな
る射出装置において、前記送りねじ機構のねじ軸と常時
連動せしめられる出力軸を備えた、前記第一のサーボモ
ータよりも容量の小さな第二のサーボモータを設けて、
該第二のサーボモータの回転駆動力を該送りねじ機構に
よって前記スクリュに及ぼすことにより、該スクリュに
背圧を作用せしめると共に、それら第一及び第二のサー
ボモータにスクリュ位置を検出する位置センサをそれぞ
れ具備せしめ、該第二のサーボモータによって検出され
た該スクリュの位置データによって予め書き換えた、該
第一のサーボモータによって検出される該スクリュの位
置信号に基づいて、かかるスクリュの軸方向位置を管理
するようにしたことを、特徴とする。
In order to solve such a problem, in the present invention, (a) a first servomotor, and (b)
A first power transmission mechanism that transmits the rotational driving force of the first servomotor to a screw inserted in a heating cylinder to allow the screw to rotate about the axis while allowing axial movement with respect to the heating cylinder. And (c) first clutch means that is provided on the power transmission path of the first power transmission mechanism and that interrupts transmission of the rotational driving force,
(D) The rotation driving force of the first servomotor is transmitted by a feed screw mechanism to a supporting member that supports the screw so as to be rotatable about its axis and relatively immovable in the axial direction, and the supporting member is provided. A second power transmission mechanism for moving the screw in the axial direction via the second power transmission mechanism, and (e) a second power transmission mechanism provided on a power transmission path in the second power transmission mechanism for intermittently transmitting the rotational driving force. In the injection device including a screw driving device configured to include the clutch means of (1), an output shaft that is always interlocked with the screw shaft of the feed screw mechanism, and has a capacity larger than that of the first servo motor. With a small second servo motor,
By applying the rotational driving force of the second servomotor to the screw by the feed screw mechanism, a back pressure is applied to the screw and the first and second servos are also applied.
Each position sensor that detects the screw position is attached to the Bo-Motor.
Be provided and detected by the second servo motor
The position data of the screw
Based on the position signal of the screw that will be detected by a first servo motor, that it has to manage the axial position of such a screw, characterized.

【0009】このような本発明に従う構造とされた射出
装置においては、小容量の第二のサーボモータの回転駆
動力によって、スクリュの背圧が直接的に及ぼされるこ
とから、かかるスクリュ背圧を高精度に且つ安定して制
御することが出来る。また、背圧は、一般の射出条件下
で、射出圧力の1/10程度となることからも明らかな
ように、第二のサーボモータとしては、第一のサーボモ
ータに比して十分に小容量なものが採用されることか
ら、目的とする射出装置を、安価で且つ簡単な構造をも
って提供することが可能となると共に、第一のサーボモ
ータでスクリュ背圧を制御する場合に比して、背圧を高
精度に且つ簡便に制御することが出来る。加えて、スク
リュに対する回転駆動力と射出駆動力としては、単一の
第一のサーボモータの出力が利用されることから、回転
駆動力用のモータと射出駆動力用のモータを別個に設け
る場合に比して、トータルのモータ容量を小さくするこ
とも可能となる。なお、スクリュに対する射出駆動力と
して、第二のサーボモータの出力を補助的に利用するこ
とも可能である。
In such an injection device having the structure according to the present invention, the back pressure of the screw is directly exerted by the rotational driving force of the second servomotor having a small capacity, so that the back pressure of the screw is reduced. It is possible to control with high accuracy and stability. Further, as is clear from the fact that the back pressure is about 1/10 of the injection pressure under general injection conditions, the second servo motor is sufficiently smaller than the first servo motor. Since a large capacity is adopted, it becomes possible to provide the target injection device with an inexpensive and simple structure, and in comparison with the case where the screw back pressure is controlled by the first servomotor. The back pressure can be controlled easily with high accuracy. In addition, since the output of the single first servomotor is used as the rotation driving force and the injection driving force for the screw, when the motor for the rotation driving force and the motor for the injection driving force are provided separately. It is also possible to reduce the total motor capacity in comparison with. It should be noted that the output of the second servomotor can be used supplementarily as the injection driving force for the screw.

【0010】しかも、第二のサーボモータの出力軸は、
常時、送りねじ機構を介して、スクリュの軸方向移動に
連動せしめられていることから、第一のサーボモータの
出力軸のスクリュに対する相対位置が、第一及び第二の
クラッチ手段によって変更されても、かかるスクリュの
位置を、第一のサーボモータによる検出信号を基準とし
て利用することにより、絶対位置として容易に把握し、
検出することが出来るのであり、それ故、射出工程等に
おけるスクリュの位置制御を安定して高精度に行うこと
が可能となるのである。
Moreover, the output shaft of the second servo motor is
Since the screw is always interlocked with the axial movement of the screw via the feed screw mechanism, the relative position of the output shaft of the first servomotor to the screw is changed by the first and second clutch means. Also, by using the detection signal from the first servo motor as a reference, the position of this screw can be easily grasped as an absolute position,
Therefore, the position control of the screw in the injection process or the like can be stably and highly accurately performed.

【0011】また、本発明に従う構造とされた射出装置
においては、前記第一のクラッチ手段としてワンウェイ
クラッチを採用し、前記第一の動力伝達機構を通じて前
記スクリュに回転駆動力を及ぼすための前記第一のサー
ボモータの出力軸の回転方向、前記第二の動力伝達機
構を通じて前記スクリュに軸方向駆動力を及ぼすための
該第一のサーボモータの出力軸の回転方向を、互いに
反対向きとした構成が、好適に採用され得る。このよう
な構成を採用すれば、第一のクラッチ手段が簡単な構造
をもって有利に実現され得る。
Further, in the injection device having the structure according to the present invention, a one-way clutch is adopted as the first clutch means, and the first power transmission mechanism applies a rotational driving force to the screw through the first power transmission mechanism. and rotational direction of the output shaft of one servo motor, and a rotational direction of the output shaft of said first servo motor for exerting an axial drive force to the screw through the second power transmission mechanism, and to each other opposite The above configuration can be suitably adopted. If such a configuration is adopted, the first clutch means can be advantageously realized with a simple structure.

【0012】さらに、本発明に従う構造とされた射出装
置において、より好ましくは、前記第一のサーボモータ
において、インクリメントタイプのロータリエンコーダ
を採用する一方、前記第二のサーボモータにおいて、ア
ブソリュートタイプのロータリエンコーダを採用した構
成が、採用され得る。このような構成を採用すれば、第
二のサーボモータによって、スクリュの絶対位置を常時
安定して検出することが出来ると共に、この第二のサー
ボモータによって検出されたスクリュの位置信号に基づ
いて、第二のクラッチ手段が接続された状態下におい
て、適宜、第一のサーボモータのロータリエンコーダの
データを書き換えることにより、第一のサーボモータに
よってスクリュ位置を高精度に検出することも出来る。
Further, in the injection apparatus having the structure according to the present invention, more preferably, the first servo motor employs an increment type rotary encoder, while the second servo motor employs an absolute type rotary encoder. A configuration that employs an encoder can be employed. If such a configuration is adopted, the absolute position of the screw can always be stably detected by the second servo motor, and based on the position signal of the screw detected by the second servo motor, It is also possible to detect the screw position with high accuracy by the first servomotor by appropriately rewriting the data of the rotary encoder of the first servomotor while the second clutch means is connected.

【0013】また、前述の如き課題を解決するために、
本発明は、上述の如き構造とされた射出装置を用いて、
所定の成形材料の射出成形を行うに際して、前記第一の
クラッチ手段を接続状態とすると共に、前記第二のクラ
ッチ手段を切断状態として、前記第一のサーボモータの
回転駆動力を前記スクリュに伝達することにより、前記
シリンダ内で該スクリュを回転せしめて前記成形材料の
可塑化と計量を行う可塑化・計量工程において、前記第
二のサーボモータの回転駆動力を前記スクリュの軸方向
に及ぼして背圧を作用せしめるようにする一方、前記第
一のクラッチ手段を切断状態とすると共に、前記第二の
クラッチ手段を接続状態として、前記第一のサーボモー
タの回転駆動力を前記支持部材に及ぼして前記スクリュ
を軸方向に駆動することにより、計量された成形材料を
前記加熱シリンダから射出せしめる射出工程において、
前記第二のサーボモータによって検出されたスクリュの
位置データによって予め書き換えた、該第一のサーボモ
ータによって検出されるスクリュの位置信号に基づい
て、かかるスクリュの位置管理を行うようにした射出成
形方法をも、特徴とするものである。
In order to solve the above-mentioned problems,
The present invention uses the injection device having the structure as described above,
When performing injection molding of a predetermined molding material, the first clutch means is connected and the second clutch means is disengaged to transmit the rotational driving force of the first servomotor to the screw. In the plasticizing / measuring step of rotating the screw in the cylinder to plasticize and measure the molding material, the rotational driving force of the second servomotor is exerted in the axial direction of the screw. While applying back pressure, the first clutch means is in a disengaged state and the second clutch means is in a connected state so that the rotational driving force of the first servomotor is exerted on the support member. In the injection step of injecting the measured molding material from the heating cylinder by driving the screw in the axial direction,
An injection molding method for performing position management of the screw based on a screw position signal detected by the first servo motor, which is rewritten in advance with position data of the screw detected by the second servo motor. Is also a feature.

【0014】このような本発明方法に従えば、射出工程
等においてスクリュに対して直接に軸方向駆動力を及ぼ
す第一のサーボモータの位置検出信号を利用して、該ス
クリュの位置を制御することが可能となるのであり、そ
れ故、スクリュ位置をより高精度に制御することが出来
るのである。
According to such a method of the present invention, the position of the screw is controlled by utilizing the position detection signal of the first servomotor which exerts the axial driving force directly on the screw in the injection process or the like. Therefore, it is possible to control the screw position with higher accuracy.

【0015】また、かかる本発明方法において、好まし
くは、前記射出工程又は可塑化工程の後、前記スクリュ
を後退作動せしめるに際して、前記第二のサーボモータ
の回転駆動力を前記送りねじ機構によって前記スクリュ
に及ぼして該スクリュを後退駆動せしめるようにされ
る。これにより、例えば、前記第一のクラッチ手段とし
てワンウェイクラッチを採用した場合においても、スク
リュの後退駆動を、簡単な構造をもって速やかに行うこ
とが可能となるのである。
In the method of the present invention, preferably, after the injection step or the plasticizing step, when the screw is retracted, the rotational driving force of the second servomotor is applied by the feed screw mechanism to the screw. To drive the screw backward. Thus, for example, even when a one-way clutch is used as the first clutch means, the backward drive of the screw can be quickly performed with a simple structure.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下、本発明を更に具体的に明ら
かにするために、本発明の一実施形態について、図面を
参照しつつ、詳細に説明することとする。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, in order to more specifically clarify the present invention, one embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

【0017】先ず、図1および図2には、本発明に従う
構造とされた射出装置の一実施形態が示されている。か
かる図において、10,11は、射出成形機の本体フレ
ームであって、互いに離間して相対位置固定に対向配置
されている。そして、それら本体フレーム10,11
は、図示はされていないが、公知の如く、射出成形機の
ベッド上に敷設されたスライドベースにより、図示しな
い型締装置に対して、一体的に接近・離隔方向に移動可
能に支持されている。
First, FIGS. 1 and 2 show an embodiment of an injection apparatus having a structure according to the present invention. In this figure, reference numerals 10 and 11 denote main frames of the injection molding machine, which are spaced apart from each other and are opposed to each other in a fixed relative position. Then, the body frames 10, 11
Although not shown, as is well known, is supported by a slide base laid on the bed of the injection molding machine so as to be integrally movable with respect to the mold clamping device (not shown) in the approaching and separating directions. There is.

【0018】また、そのうちの一方(図1中、左方)の
本体フレーム10に対して、先端部(図1中、左側端
部)にノズル12を備えた加熱シリンダ14が固定的に
取り付けられている。なお、かかる加熱シリンダ14
は、公知のヒータ手段により、適当な温度に加熱される
ようになっている。また、図示はしないが、本体フレー
ム10には、公知の如く、加熱シリンダ14の壁部を貫
通して上面に開口する材料供給路が設けられており、こ
の材料供給路に対してホッパ(図示せず)が装着される
ようになっている。そして、ホッパ内から、かかる材料
供給路を通じて、射出材料が、加熱シリンダ14内に供
給されるようになっている。
A heating cylinder 14 having a nozzle 12 at its tip (left end in FIG. 1) is fixedly attached to one of the main body frames 10 (left in FIG. 1). ing. The heating cylinder 14
Is heated to an appropriate temperature by a known heater means. Although not shown, the body frame 10 is provided with a material supply passage that penetrates the wall of the heating cylinder 14 and opens to the upper surface, as is well known, and a hopper (Fig. (Not shown) is attached. Then, the injection material is supplied into the heating cylinder 14 from the inside of the hopper through the material supply passage.

【0019】さらに、加熱シリンダ14の内部には、射
出スクリュ18が挿入、配置されている。また、この射
出スクリュ18は、加熱シリンダ14から突出する基部
側(図1中、右側)端部において、ベアリング20,2
2を介して、一対の本体フレーム10,11の対向面間
に配設されたサブフレーム30に取り付けられており、
該サブフレーム30により、軸回りに回転可能に且つ軸
方向に移動不能に支持されている。なお、かかるサブフ
レーム30は、本体フレーム10,11の移動方向と平
行な方向において、該本体フレーム10,11の対向面
間で移動可能に支持されている。即ち、かかるサブフレ
ーム30の本体フレーム10,11の対向方向における
一方の本体フレーム10側又は他方の本体フレーム11
側への移動により、射出スクリュ18が、加熱シリンダ
14に対して、軸方向に変位せしめられるようになって
いるのである。なお、必要に応じて、本体フレーム10
等には、サブフレーム30を移動方向にガイドする案内
機構が設けられる。
Further, an injection screw 18 is inserted and arranged inside the heating cylinder 14. The injection screw 18 has bearings 20, 2 at the base end (right side in FIG. 1) protruding from the heating cylinder 14.
2 is attached to the sub-frame 30 disposed between the facing surfaces of the pair of main body frames 10 and 11 via
The subframe 30 supports the shaft so as to be rotatable about its axis and immovable in the axial direction. The subframe 30 is movably supported between the facing surfaces of the body frames 10 and 11 in a direction parallel to the moving direction of the body frames 10 and 11. That is, the one main body frame 10 side or the other main body frame 11 in the facing direction of the main body frames 10 and 11 of the sub-frame 30.
By the movement to the side, the injection screw 18 is displaced in the axial direction with respect to the heating cylinder 14. If necessary, the body frame 10
Etc., a guide mechanism for guiding the subframe 30 in the moving direction is provided.

【0020】一方、本体フレーム11には、軸方向に延
びるスプライン溝を内面に有する伝動スリーブ24が、
ベアリング26を介して、中心軸回りに回転可能に且つ
軸方向に移動不能に支持されている。そして、前記射出
スクリュ18の後側端部(図1中、右側端部)から延び
出して固設された伝動軸28が、該伝動スリーブ24に
内挿されており、この伝動軸28の外周面に突設された
軸方向に延びる嵌合突条が、伝動スリーブ24のスプラ
イン溝にスプライン嵌合されている。これにより、射出
スクリュ18が、伝動スリーブ24に対して、軸方向に
相対移動可能に且つ周方向に相対回動不能に連結されて
いる。
On the other hand, the body frame 11 is provided with a transmission sleeve 24 having an axially extending spline groove on its inner surface.
The bearing 26 is supported so as to be rotatable about the central axis and immovable in the axial direction. A transmission shaft 28, which extends from the rear end portion (the right end portion in FIG. 1) of the injection screw 18 and is fixedly installed, is inserted into the transmission sleeve 24, and the outer periphery of the transmission shaft 28. An axially extending fitting protrusion provided on the surface is spline-fitted in the spline groove of the transmission sleeve 24. As a result, the injection screw 18 is connected to the transmission sleeve 24 so as to be relatively movable in the axial direction and non-rotatably in the circumferential direction.

【0021】また、伝動スリーブ24には、射出スクリ
ュ18への連結側とは反対の軸方向端部に対して、回転
駆動用の歯付プーリ32が固定されている。そして、本
体フレーム11によって第一のサーボモータ34が固定
的に支持されており、この第一のサーボモータ34の出
力軸36に取り付けられた第一の歯付プーリ38と、該
伝動スリーブ24に固設された歯付プーリ32の間に、
第一の歯付ベルト40が掛け渡されている。更に、第一
のサーボモータ34の出力軸36と第一の歯付プーリ3
8の間には、ワンウェイクラッチ42が介装されてお
り、出力軸36の回転が、一方向のみにおいて許容され
るようになっている。なお、ワンウェイクラッチ42と
しては、例えば公知のカムクラッチ等、一方向の駆動力
伝達時には出力軸36に第一の歯付プーリ38が固定さ
れていると同様の作動をし、反対方向の駆動力伝達時に
は出力軸36に対して第一の歯付プーリ38が自由に相
対回転可能とされていると同様の作動を発現し得るもの
が採用される。
A toothed pulley 32 for rotational driving is fixed to the transmission sleeve 24 at the axial end opposite to the side connected to the injection screw 18. The first servomotor 34 is fixedly supported by the main body frame 11, and the first toothed pulley 38 attached to the output shaft 36 of the first servomotor 34 and the transmission sleeve 24. Between the fixed toothed pulley 32,
The first toothed belt 40 is stretched around. Further, the output shaft 36 of the first servomotor 34 and the first toothed pulley 3
The one-way clutch 42 is interposed between the eight shafts 8 so that the rotation of the output shaft 36 is allowed only in one direction. The one-way clutch 42, such as a well-known cam clutch, operates in the same manner as when the first toothed pulley 38 is fixed to the output shaft 36 when transmitting the driving force in one direction, and drives in the opposite direction. At the time of transmission, a device that can exhibit the same operation as that of the first toothed pulley 38 that is freely rotatable relative to the output shaft 36 is adopted.

【0022】そして、本実施形態では、ワンウェイクラ
ッチ42にて、第一のサーボモータ34によって駆動さ
れる射出スクリュ18の回転駆動方向が一方向のみに制
限されることにより、射出スクリュ18の回転が、加熱
シリンダ14内において射出材料を前方に送ることとな
る正方向においてのみ、許容され得るようになってお
り、その反転が防止されている。また、上述の説明から
明らかなように、本実施形態では、出力軸36と第一の
歯付プーリ38,第一の歯付ベルト40、および歯付プ
ーリ32を含んで、第一の動力伝達機構が構成されてい
る。
In the present embodiment, the one-way clutch 42 limits the rotational driving direction of the injection screw 18 driven by the first servomotor 34 to only one direction, so that the injection screw 18 is rotated. In the heating cylinder 14, the injection material can be allowed only in the forward direction in which the injection material is fed forward, and its reversal is prevented. Further, as is apparent from the above description, in the present embodiment, the first power transmission including the output shaft 36, the first toothed pulley 38, the first toothed belt 40, and the toothed pulley 32 is included. The mechanism is configured.

【0023】さらに、かかる第一の動力伝達機構におけ
る動力伝達経路上に配設されて、第一のサーボモータ3
4の回転駆動力を、一方向においてのみ、射出スクリュ
18に伝達せしめるワンウェイクラッチ42によって、
第一のクラッチ手段が構成されている。
Further, the first servomotor 3 is disposed on the power transmission path of the first power transmission mechanism.
By the one-way clutch 42 that transmits the rotational driving force of No. 4 to the injection screw 18 only in one direction,
A first clutch means is configured.

【0024】また一方、前記本体フレーム10,11に
は、加熱シリンダ14を挟んだ両側において、それぞ
れ、外周面にボールねじ溝が設けられたボールねじ軸4
4が、それら本体フレーム10,11の対向面間に跨が
って互いに平行に延びる状態で配設されている。そし
て、これら2本のボールねじ軸44,44は、それぞ
れ、複数のベアリング46によって、本体フレーム1
0,11により、軸方向に移動不能に且つ中心軸回りに
回転可能に支持されている。そして、これらのボールね
じ軸44,44に対して、サブフレーム30に対して固
定的に取り付けられたボールねじナット56,56が、
それぞれ螺合されている。また、これらのボールねじ軸
44,44は、本体フレーム11側の軸方向端部におい
て、本体フレーム11を貫通して突出しており、この突
出した軸方向端部に対して、それぞれ、軸方向駆動用の
歯付プーリ48が固定されている。
On the other hand, the body frames 10 and 11 have ball screw shafts 4 provided with ball screw grooves on their outer peripheral surfaces on both sides sandwiching the heating cylinder 14, respectively.
4 are arranged so as to extend in parallel to each other across the facing surfaces of the body frames 10 and 11. The two ball screw shafts 44, 44 are respectively attached to the body frame 1 by a plurality of bearings 46.
It is supported by 0 and 11 so as to be immovable in the axial direction and rotatable about the central axis. Then, the ball screw nuts 56, 56 fixedly attached to the sub-frame 30 are attached to the ball screw shafts 44, 44.
They are screwed together. The ball screw shafts 44, 44 project through the main body frame 11 at the axial end portions on the main body frame 11 side, and are axially driven with respect to the projected axial end portions, respectively. The toothed pulley 48 for is fixed.

【0025】さらに、第一のサーボモータ34の出力軸
36には、第二の歯付プーリ50が、前記第一の歯付プ
ーリ38から独立して取り付けられており、この第二の
歯付プーリ50と軸方向駆動用の歯付プーリ48の間に
第二の歯付ベルト52が掛け渡されている。更に、第一
のサーボモータ34の出力軸36と第二の歯付プーリ5
0の間には、第二のクラッチ手段としての電磁クラッチ
54が介装されており、この電磁クラッチ54の切り換
えによって、第一のサーボモータ34の出力軸36に対
して、歯付プーリ48が、中心軸回りの相対移動が許容
されるフリーな切断状態と、中心軸回りの相対移動が阻
止されて固定される接続状態とに、適宜に切り換えられ
るようになっている。そして、電磁クラッチ54の切断
状態下においては、第一のサーボモータ34の状態にか
かわらず、ボールねじ軸44の自由な回動が許容される
ようになっている一方、電磁クラッチ54の接続状態下
においては、第一のサーボモータ34の回転駆動力が、
第二の歯付ベルト52を介して、ボールねじ軸44,4
4に伝達されるようになっている。
Further, a second toothed pulley 50 is attached to the output shaft 36 of the first servomotor 34 independently of the first toothed pulley 38. A second toothed belt 52 is stretched between the pulley 50 and the toothed pulley 48 for driving in the axial direction. Furthermore, the output shaft 36 of the first servomotor 34 and the second toothed pulley 5
An electromagnetic clutch 54 as a second clutch means is interposed between 0, and by switching the electromagnetic clutch 54, the toothed pulley 48 is provided on the output shaft 36 of the first servomotor 34. The free disconnection state in which relative movement around the central axis is allowed and the connection state in which relative movement around the central axis is blocked and fixed are appropriately switched. When the electromagnetic clutch 54 is disengaged, the ball screw shaft 44 is allowed to freely rotate regardless of the state of the first servomotor 34, while the electromagnetic clutch 54 is engaged. Below, the rotational driving force of the first servomotor 34 is
Ball screw shafts 44, 4 via the second toothed belt 52.
4 is transmitted.

【0026】これにより、電磁クラッチ54の接続状態
下では、前記第一のサーボモータ34の回転駆動力が、
ボールねじ軸44,44に伝達せしめられ、以てボール
ねじ軸44,44とボールねじナット56,56とから
成る送りねじ機構としてのボールねじ機構のねじリード
によるねじ送り作用に基づいて、サブフレーム30が本
体フレーム10,11の対向方向に変位せしめられるの
であり、延いては射出スクリュ18が加熱シリンダ14
に対して軸方向に相対移動せしめられることとなるので
ある。なお、上述の説明から明らかなように、本実施例
では、ボールねじ軸44,44とボールねじナット5
6,56、歯付プーリ48,50と歯付ベルト52によ
って、第二の動力伝達機構が構成されている。
As a result, when the electromagnetic clutch 54 is connected, the rotational driving force of the first servomotor 34 is
The sub-frame is transmitted to the ball screw shafts 44, 44, and based on the screw feed action of the screw leads of the ball screw mechanism as the feed screw mechanism including the ball screw shafts 44, 44 and the ball screw nuts 56, 56. 30 is displaced in the direction in which the body frames 10 and 11 face each other, and by extension, the injection screw 18 causes the heating cylinder 14 to move.
Therefore, they are moved relative to each other in the axial direction. As is apparent from the above description, in the present embodiment, the ball screw shafts 44, 44 and the ball screw nut 5 are provided.
The second power transmission mechanism is constituted by 6, 56, the toothed pulleys 48, 50 and the toothed belt 52.

【0027】更にまた、本体フレーム11には、第二の
サーボモータ60が固設されている。そして、この第二
のサーボモータ60の出力軸62に固定された歯付プー
リ64と、前記ボールねじ軸44,44に取り付けられ
た歯付プーリ48,48の間に跨がって、第二の歯付ベ
ルト52が掛け渡されており、この第二の歯付ベルト5
2によって、歯付プーリ64の回転駆動力が、ボールね
じ軸44,44に対して回転駆動力として及ぼされるよ
うになっている。特に、第二のサーボモータ60の出力
軸62からボールねじ軸44,44に至る駆動力の伝達
経路上には、相対動を許容するクラッチ手段等が介在さ
れておらず、第二のサーボモータ60の出力軸62がボ
ールねじ軸44,44に対して常時接続された状態に維
持されるようになっている。
Furthermore, a second servo motor 60 is fixedly mounted on the body frame 11. The toothed pulley 64 fixed to the output shaft 62 of the second servomotor 60 and the toothed pulleys 48, 48 attached to the ball screw shafts 44, 44 straddle the second toothed pulley 64, The toothed belt 52 of the second toothed belt 5
2, the rotational drive force of the toothed pulley 64 is exerted on the ball screw shafts 44, 44 as the rotational drive force. Particularly, on the transmission path of the driving force from the output shaft 62 of the second servo motor 60 to the ball screw shafts 44, 44, there is no clutch means or the like for permitting relative movement, so that the second servo motor The output shaft 62 of 60 is kept connected to the ball screw shafts 44, 44 at all times.

【0028】要するに、射出スクリュ18の軸方向の位
置は、ボールねじ軸44,44の回転量(回転位置)に
対して直接的に対応しており、更に、このボールねじ軸
44,44の回転量(回転位置)に対して、第二のサー
ボモータ60の出力軸62の回転量(回転位置)が直接
的に対応しているのであり、それ故、第二のサーボモー
タ60の出力軸62の回転位置を、該第二のサーボモー
タ60が備えるロータリエンコーダ等の位置センサ68
で検出することによって、射出スクリュ18の軸方向位
置を検出することが出来るのである。特に、本実施形態
では、第二のサーボモータ60において、位置センサ6
8として、アブソリュートタイプのロータリエンコーダ
が採用されており、射出スクリュ18の絶対位置が検出
可能とされている。なお、これに対して、第一サーボモ
ータ34においては、ワンウェイクラッチ42や電磁ク
ラッチ54によって、射出スクリュ18の軸方向位置と
のずれが発生することから、その位置センサ66とし
て、インクリメントタイプのロータリエンコーダが有利
に採用され得る。
In short, the axial position of the injection screw 18 directly corresponds to the rotation amount (rotational position) of the ball screw shafts 44, 44, and further, the rotation of the ball screw shafts 44, 44. The rotation amount (rotational position) of the output shaft 62 of the second servomotor 60 directly corresponds to the amount (rotational position). Therefore, the output shaft 62 of the second servomotor 60 is The rotational position of the position sensor 68 such as a rotary encoder provided in the second servomotor 60.
The position in the axial direction of the injection screw 18 can be detected by detecting with. Particularly, in the present embodiment, in the second servo motor 60, the position sensor 6
An absolute type rotary encoder is adopted as 8, and the absolute position of the injection screw 18 can be detected. On the other hand, in the first servomotor 34, a deviation from the axial position of the injection screw 18 occurs due to the one-way clutch 42 and the electromagnetic clutch 54. An encoder may be advantageously employed.

【0029】そして、前記した第一の歯付プーリ38や
第一の歯付ベルト40等からなる第一の動力伝達機構を
通じて、第一のサーボモータ34の回転駆動力を射出ス
クリュ18に伝達せしめて、該射出スクリュ18を回転
駆動せしめた状態下において、上記の第二のサーボモー
タ60の回転駆動力を、射出スクリュ18に対して軸方
向の駆動力として伝達せしめるようにすることにより、
特に、かかる第二のサーボモータ60の駆動力を、射出
スクリュ18が前方に駆動せしめられる方向に及ぼすこ
とにより、射出スクリュ18の回転による可塑化・計量
工程において、射出スクリュ18に対して有効な背圧を
及ぼすことが出来るのである。
Then, the rotational driving force of the first servomotor 34 is transmitted to the injection screw 18 through the first power transmission mechanism including the above-mentioned first toothed pulley 38, first toothed belt 40 and the like. Then, in a state where the injection screw 18 is rotationally driven, the rotational driving force of the second servomotor 60 is transmitted to the injection screw 18 as an axial driving force.
In particular, by exerting the driving force of the second servomotor 60 in the direction in which the injection screw 18 is driven forward, it is effective for the injection screw 18 in the plasticizing / measuring process by the rotation of the injection screw 18. It can exert back pressure.

【0030】また、このように第二のサーボモータ60
は、射出スクリュ18に対して射出駆動力を主に及ぼす
ものではなく、主に射出スクリュ18に対する背圧を及
ぼすものであることから、第一のサーボモータ34に比
して、充分に小容量のもの、例えば、1/5程度、或い
は1/10程度の容量のものを採用することが可能であ
る。
In addition, in this way, the second servomotor 60
Does not mainly apply the injection driving force to the injection screw 18, but mainly applies the back pressure to the injection screw 18, so that the capacity is sufficiently smaller than that of the first servomotor 34. For example, it is possible to employ one having a capacity of about 1/5 or about 1/10.

【0031】上述の如き構造とされた射出装置によって
樹脂材料の成形操作を実施するに際しての作動の具体例
が、タイムチャートとして、図3〜9に示されている。
そこにおいて、図3〜図8は、手動スイッチ操作による
射出作動のタイムチャートであり、図9は、自動運転に
よる射出作動のタイムチャートである。特に、図3は、
電磁クラッチ54のOFF状態からの射出作動(射出ス
クリュ18の前進作動)を示し、図4は、電磁クラッチ
54のON状態からの射出作動を示す。また、図5は、
電磁クラッチ54のOFF状態からのスクリュ後退作動
を示し、図6は、電磁クラッチ54のON状態からのス
クリュ後退作動を示す。また、図7は、電磁クラッチ5
4のOFF状態からのスクリュ回転作動(可塑化・計量
作動)を示し、図8は、電磁クラッチ54のON状態か
らのスクリュ回転作動を示す。
3 to 9 are time charts showing specific examples of the operation when the molding operation of the resin material is carried out by the injection device having the above-mentioned structure.
Here, FIGS. 3 to 8 are time charts of injection operation by manual switch operation, and FIG. 9 is a time chart of injection operation by automatic operation. In particular, FIG.
The injection operation (the forward operation of the injection screw 18) from the OFF state of the electromagnetic clutch 54 is shown, and FIG. 4 shows the injection operation from the ON state of the electromagnetic clutch 54. In addition, FIG.
6 shows the screw retracting operation from the OFF state of the electromagnetic clutch 54, and FIG. 6 shows the screw retracting operation from the ON state of the electromagnetic clutch 54. Further, FIG. 7 shows the electromagnetic clutch 5.
4 shows the screw rotation operation (plasticization / metering operation) from the OFF state, and FIG. 8 shows the screw rotation operation from the ON state of the electromagnetic clutch 54.

【0032】すなわち、上述の如き射出装置では、一つ
の第一のサーボモータ34の作動(駆動力)によって、
射出作動(射出スクリュ18の軸方向前進作動)とスク
リュ回転作動を行うようになっている。そして、それら
両作動の切り換えは、電磁クラッチ54を利用して行
う。具体的には、該電磁クラッチ54を励磁(接続)し
て、第一のサーボモータ34の出力軸36の駆動力が射
出スクリュ18に対して伝達可能とした状態下で、第一
のサーボモータ34を逆転方向(ワンウェイクラッチ4
2による回転駆動力の伝達が為されない方向)に駆動す
ることによって、射出作動を行う。一方、スクリュ回転
作動は、電磁クラッチ54を励磁(接続)せずに、第一
のサーボモータ34の出力軸36に対する歯付プーリ4
8の相対回転が許容された状態下で、該第一のサーボモ
ータ34を正転方向に駆動し、ワンウェイクラッチ42
を介して、射出スクリュ18を回転駆動せしめることに
よって行う。
That is, in the injection device as described above, the operation (driving force) of one first servo motor 34 causes
Injection operation (axial forward movement of the injection screw 18) and screw rotation operation are performed. The switching between these two operations is performed using the electromagnetic clutch 54. Specifically, when the electromagnetic clutch 54 is excited (connected) to allow the driving force of the output shaft 36 of the first servo motor 34 to be transmitted to the injection screw 18, the first servo motor 34 in the reverse direction (one-way clutch 4
The injection operation is carried out by driving in a direction in which the rotational driving force is not transmitted by 2. On the other hand, in the screw rotation operation, the toothed pulley 4 with respect to the output shaft 36 of the first servomotor 34 is not excited (connected) with the electromagnetic clutch 54.
8 is allowed to rotate, the first servomotor 34 is driven in the forward rotation direction to drive the one-way clutch 42.
The injection screw 18 is rotationally driven via the.

【0033】また、このような機構によって射出スクリ
ュ18の駆動を行うと、射出スクリュ18の軸方向位置
と、第一のサーボモータ34の出力軸36の回動位置と
の対応関係が、電磁クラッチ54やワンウェイクラッチ
42の作用でずれてしまう。そこで、スクリュ後退時や
スクリュ回転時における射出スクリュ18の位置管理
は、図5〜9に示されているように、射出スクリュ18
の軸方向位置と、常に対応して回動位置が表われる第二
のサーボモータ60を利用して、そのロータリエンコー
ダの出力信号に基づいて行う。
When the injection screw 18 is driven by such a mechanism, the electromagnetic clutch has a corresponding relationship between the axial position of the injection screw 18 and the rotational position of the output shaft 36 of the first servomotor 34. 54 and the one-way clutch 42 cause the shift. Therefore, as shown in FIGS. 5 to 9, the position management of the injection screw 18 when the screw is retracted and the screw is rotated is as follows.
The second servo motor 60, whose rotation position always appears in correspondence with the axial position of, is performed based on the output signal of the rotary encoder.

【0034】一方、射出作動時には、同様に第二のサー
ボモータ60のロータリエンコーダの出力信号を直接的
に利用して射出スクリュ18の軸方向位置を管理するこ
とも可能であるが、特に、本実施形態では、図3〜4,
9に示されているように、射出作動の開始前の時点で、
射出スクリュ18の軸方向位置と、第一のサーボモータ
34の出力軸36の回動位置との対応関係がずれなくな
った後に、例えば、図3に示されているように、電磁ク
ラッチ54をOFF状態からON状態(接続状態)に切
り換えるのと同じタイミングで、第二のサーボモータ6
0のロータリエンコーダにおける位置検出データを、第
一のサーボモータ34のロータリエンコーダのデータに
書き込むことにより、第一のサーボモータ34のロータ
リエンコーダに射出スクリュ18の現在位置を設定せし
める。これにより、その後の射出作動時には、第一のサ
ーボモータ34のロータリエンコーダによる検出信号に
基づいて直接に射出スクリュ18の軸方向位置を管理す
ることが出来るのであり、第二のサーボモータ60のロ
ータリエンコーダによる検出信号を利用する場合に比し
て、制御制度の更なる向上が図られ得るのである。
On the other hand, during the injection operation, it is also possible to directly utilize the output signal of the rotary encoder of the second servo motor 60 to manage the axial position of the injection screw 18, as well. In the embodiment, FIGS.
As shown in Fig. 9, before the start of the injection operation,
After the correspondence between the axial position of the injection screw 18 and the rotational position of the output shaft 36 of the first servomotor 34 does not shift, for example, as shown in FIG. 3, the electromagnetic clutch 54 is turned off. At the same timing as switching from the state to the ON state (connection state), the second servo motor 6
The current position of the injection screw 18 is set in the rotary encoder of the first servo motor 34 by writing the position detection data in the rotary encoder of 0 into the data of the rotary encoder of the first servo motor 34. Accordingly, during the subsequent injection operation, the axial position of the injection screw 18 can be directly controlled based on the detection signal from the rotary encoder of the first servomotor 34, and the rotary of the second servomotor 60 can be controlled. Compared with the case of using the detection signal from the encoder, the control accuracy can be further improved.

【0035】なお、図3〜9におけるタイムチャート
中、第一及び第二のサーボモータ34,60の作動に関
して、矢印の範囲が、サーボモータ34,60の駆動状
態を示すものであり、それ以外の制御は、サーボロック
(位置保持制御)とすることが望ましい。また、電磁ク
ラッチ54のON−OFF切換時の確認のための遅延時
間は、例えば、ソフトウェアによるタイマ設定を利用し
て設定することが可能である。
In the time charts of FIGS. 3 to 9, regarding the operation of the first and second servomotors 34 and 60, the range of the arrow indicates the driving state of the servomotors 34 and 60, and other than that. It is desirable that the control of is a servo lock (position holding control). Further, the delay time for checking when the electromagnetic clutch 54 is switched ON / OFF can be set by using timer setting by software, for example.

【0036】以上、本発明の一実施形態について詳述し
てきたが、それはあくまでも例示であって、本発明は、
そのような実施形態における具体的な記載によって、何
等、限定的に解釈されるものでなく、当業者の知識に基
づいて種々なる変更、修正、改良等を加えた態様におい
て実施され得るものであり、また、そのような実施態様
が、本発明の趣旨を逸脱しない限り、何れも、本発明の
範囲内に含まれるものであることは、勿論である。
Although one embodiment of the present invention has been described in detail above, it is merely an example, and the present invention is
The specific description in such an embodiment is not to be construed as limiting in any way, and may be carried out in a mode in which various changes, modifications and improvements are added based on the knowledge of those skilled in the art. It goes without saying that all such embodiments are included in the scope of the present invention without departing from the spirit of the present invention.

【0037】[0037]

【発明の効果】以上、詳述してきたように、本発明に従
えば、第一のサーボモータの駆動力を利用することによ
り、射出スクリュの回転作動と前進作動を、簡単な構造
をもって実現することが出来ることに加えて、第一のサ
ーボモータに比して充分に小容量の第二のサーボモータ
を付加したことにより、射出スクリュに対する背圧を、
簡単な構造をもって、高精度に及ぼすことが出来るので
ある。
As described above in detail, according to the present invention, the driving force of the first servomotor is utilized to realize the rotation operation and the forward operation of the injection screw with a simple structure. In addition to being able to do, by adding a second servo motor with a capacity sufficiently smaller than the first servo motor, the back pressure to the injection screw is
With a simple structure, it can be applied with high accuracy.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第一の実施態様としての射出装置を示
す縦断面説明図であって、図2におけるIa−Ia断面
とIb−Ib断面の合成図である。
FIG. 1 is a vertical cross-sectional explanatory view showing an injection device according to a first embodiment of the present invention, which is a combined view of Ia-Ia cross section and Ib-Ib cross section in FIG.

【図2】図1における右側面図である。FIG. 2 is a right side view of FIG.

【図3】図1に示された射出装置を用いた本発明に従う
射出作動例のタイムチャート図である。
3 is a time chart diagram of an example of an injection operation according to the present invention using the injection device shown in FIG.

【図4】図1に示された射出装置を用いた本発明に従う
別の射出作動例のタイムチャート図である。
FIG. 4 is a time chart of another injection operation example according to the present invention using the injection device shown in FIG.

【図5】本発明に従う射出装置を用いた本発明に従うス
クリュ後退作動例のタイムチャート図である。
FIG. 5 is a time chart diagram of a screw retraction operation example according to the present invention using the injection device according to the present invention.

【図6】図1に示された射出装置を用いた本発明に従う
別のスクリュ後退作動例のタイムチャート図である。
FIG. 6 is a time chart diagram of another example of screw retraction operation according to the present invention using the injection device shown in FIG. 1.

【図7】本発明に従う射出装置を用いた本発明に従うス
クリュ回転作動例のタイムチャート図である。
FIG. 7 is a time chart diagram of an example of screw rotation operation according to the present invention using the injection device according to the present invention.

【図8】図1に示された射出装置を用いた本発明に従う
別のスクリュ回転作動例のタイムチャート図である。
8 is a time chart diagram of another example of screw rotation operation according to the present invention using the injection device shown in FIG. 1. FIG.

【図9】図1に示された射出装置を用いた本発明に従う
自動射出作動例のタイムチャート図である。
FIG. 9 is a time chart diagram of an example of automatic injection operation according to the present invention using the injection device shown in FIG. 1.

【符号の簡単な説明】[Simple explanation of symbols]

14:加熱シリンダ 18:射出スクリュ 30:サブフレーム 34:第一のサーボモータ 38:第一の歯付プーリ 40:第一の歯付ベルト 42:ワンウェイクラッチ 44:ボールねじ軸 50:第二の歯付プーリ 52:第二の歯付ベルト 56:ボールねじナット 60:第二のサーボモータ 66:位置センサ 68:位置センサ 14: Heating cylinder 18: Injection screw 30: Subframe 34: First servo motor 38: First toothed pulley 40: First toothed belt 42: One-way clutch 44: Ball screw shaft 50: Second toothed pulley 52: Second toothed belt 56: Ball screw nut 60: Second servo motor 66: Position sensor 68: Position sensor

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−31221(JP,A) 特開 平4−348925(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B29C 45/00 - 45/84 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-61-31221 (JP, A) JP-A-4-348925 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) B29C 45/00-45/84

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】第一のサーボモータと、該第一のサーボモ
ータの回転駆動力を加熱シリンダ内に挿入されたスクリ
ュに伝達して、該加熱シリンダに対する軸方向の移動を
許容しつつ該スクリュを軸回りに回転せしめる第一の動
力伝達機構と、かかる第一の動力伝達機構における動力
伝達経路上に設けられて、回転駆動力の伝達を断続せし
める第一のクラッチ手段と、前記スクリュを軸回りに回
転可能に且つ軸方向に相対移動不能に支持する支持部材
に対して、前記第一のサーボモータの回転駆動力を送り
ねじ機構によって伝達せしめて、該支持部材を介して、
前記スクリュを軸方向に移動せしめる第二の動力伝達機
構と、かかる第二の動力伝達機構における動力伝達経路
上に設けられて、回転駆動力の伝達を断続せしめる第二
のクラッチ手段とを、含んで構成されたスクリュ駆動装
置を備えてなる射出装置において、 前記送りねじ機構のねじ軸と常時連動せしめられる出力
軸を備えた、前記第一のサーボモータよりも容量の小さ
な第二のサーボモータを設けて、該第二のサーボモータ
の回転駆動力を該送りねじ機構によって前記スクリュに
及ぼすことにより、該スクリュに背圧を作用せしめると
共に、それら第一及び第二のサーボモータにスクリュ位
置を検出する位置センサをそれぞれ具備せしめ、該第二
のサーボモータによって検出された該スクリュの位置デ
ータによって予め書き換えた、該第一のサーボモータに
よって検出される該スクリュの位置信号に基づいて、か
かるスクリュの軸方向位置を管理するようにしたことを
特徴とする射出装置。
1. A first servomotor and a rotational driving force of the first servomotor are transmitted to a screw inserted in a heating cylinder to permit axial movement with respect to the heating cylinder while allowing the screw to move in the axial direction. A first power transmission mechanism for rotating the shaft around the shaft, a first clutch means provided on the power transmission path of the first power transmission mechanism for interrupting the transmission of the rotational driving force, and the screw. With respect to a supporting member that is rotatable around and is supported so as to be relatively immovable in the axial direction, the rotational driving force of the first servomotor is transmitted by a feed screw mechanism, and via the supporting member,
A second power transmission mechanism that moves the screw in the axial direction; and a second clutch means that is provided on a power transmission path in the second power transmission mechanism and that interrupts transmission of the rotational driving force. In the injection device including the screw drive device configured as described above, a second servo motor having a smaller capacity than the first servo motor, which includes an output shaft that is always interlocked with the screw shaft of the feed screw mechanism, is provided. By providing the rotational driving force of the second servomotor to the screw by the feed screw mechanism, a back pressure is applied to the screw and the screw positions are applied to the first and second servomotors.
The position of the screw detected by the second servomotor.
To the first servomotor rewritten in advance by
Thus based on the position signal of the screw that will be detected, or
Injection apparatus being characterized in that so as to manage the axial position of the mowing screw.
【請求項2】 前記第一のクラッチ手段としてワンウェ
イクラッチを採用し、前記第一の動力伝達機構を通じて
前記スクリュに回転駆動力を及ぼすための前記第一のサ
ーボモータの出力軸の回転方向、前記第二の動力伝達
機構を通じて前記スクリュに軸方向駆動力を及ぼすため
の該第一のサーボモータの出力軸の回転方向を、互い
に反対向きとした請求項1に記載の射出装置。
2. A one-way clutch is adopted as the first clutch means, and a rotation direction of an output shaft of the first servomotor for exerting a rotational driving force on the screw through the first power transmission mechanism, injection apparatus according to the rotational direction of the output shaft of the second said first servo motor for exerting an axial drive force to the screw through the power transmission mechanism, to claim 1 in which the mutually opposite directions.
【請求項3】 前記第一のサーボモータにおいて、イン
クリメントタイプのロータリエンコーダを採用する一
方、前記第二のサーボモータにおいて、アブソリュート
タイプのロータリエンコーダを採用した請求項1又は2
に記載の射出装置。
3. The first servo motor employs an increment type rotary encoder, while the second servo motor employs an absolute type rotary encoder.
The injection device described in 1.
【請求項4】 請求項1乃至3の何れかに記載の射出装
置を用いて、所定の成形材料の射出成形を行うに際し
て、 前記第一のクラッチ手段を接続状態とすると共に、前記
第二のクラッチ手段を切断状態として、前記第一のサー
ボモータの回転駆動力を前記スクリュに伝達することに
より、前記シリンダ内で該スクリュを回転せしめて前記
成形材料の可塑化と計量を行う可塑化・計量工程におい
て、前記第二のサーボモータの回転駆動力を前記スクリ
ュの軸方向に及ぼして背圧を作用せしめるようにする一
方、前記第一のクラッチ手段を切断状態とすると共に、
前記第二のクラッチ手段を接続状態として、前記第一の
サーボモータの回転駆動力を前記支持部材に及ぼして前
記スクリュを軸方向に駆動することにより、計量された
成形材料を前記加熱シリンダから射出せしめる射出工程
において、前記第二のサーボモータによって検出された
スクリュの位置データによって予め書き換えた、該第一
のサーボモータによって検出されるスクリュの位置信号
に基づいて、かかるスクリュの位置管理を行うことを特
徴とする射出成形方法。
4. When performing injection molding of a predetermined molding material using the injection device according to any one of claims 1 to 3, the first clutch means is brought into a connected state and the second clutch means is connected. Plasticizing / measuring plasticizing and measuring the molding material by rotating the screw in the cylinder by transmitting the rotational driving force of the first servomotor to the screw in a disengaged state of the clutch means. In the step, the rotational driving force of the second servo motor is exerted in the axial direction of the screw to exert a back pressure, while the first clutch means is disengaged,
With the second clutch means in the connected state, the rotational driving force of the first servomotor is exerted on the support member to drive the screw in the axial direction, thereby injecting the measured molding material from the heating cylinder. In the injection step, the position control of the screw is performed based on the screw position signal detected by the first servo motor, which is rewritten in advance with the position data of the screw detected by the second servo motor. An injection molding method characterized by:
【請求項5】 前記射出工程の後、前記スクリュを後退
作動せしめるに際して、前記第二のサーボモータの回転
駆動力を前記送りねじ機構によって前記スクリュに及ぼ
して該スクリュを後退駆動せしめる請求項4に記載の射
出成形方法。
5. The method according to claim 4, wherein when the screw is moved backward after the injection step, the rotational driving force of the second servomotor is exerted on the screw by the feed screw mechanism to drive the screw backward. The injection molding method described.
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